физика в играх

ЕВГЕНИЙ КОРНЮШЕНКО

Спецвыпуск: Хакер, номер #064, стр. 064-020-5

Возможности:

? СИСТЕМА СТОЛКНОВЕНИЯ ПОДДЕРЖИВАЕТ НЕПРЕРЫВНОЕ ОТСЛЕЖИВАНИЕ СТОЛКНОВЕНИЙ;

? ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА;

? RAG-DOLLS;

? ПОДДЕРЖКА СИМУЛЯЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ.

физика на примере

Для практического примера возьмем демонстрационную программу из OPAL (open physics abstraction layer: http://ox.slug.louisville.edu/opal/wiki) — это открытый физический движок, предоставляющий единый высокоуровневый интерфейс для работы с другими физическими движками. На данный момент существует единственная реализация поверх ODE, в разработке находится оболочка над TrueAxis. Для работы необходимо скачать сам движок — http://prdownloads.sourceforge.net/opal/opal-0.3.1-src.zip?download.

Нас интересует дема, которая находится в папке opal-0.3.1-src\samples\simple\ и показывает базовые аспекты работы с физическим движком OPAL, демонстрируя работу с твердыми телами. В качестве визуализатора используется библиотека SDL (www.libsdl.org/index.php). Приложение состоит из единственного файла main.cpp и нескольких h-ков. При старте появляется статический бокс. При нажатии клавиши «пробел» на этот бокс падают твердые тела, представляемые при помощи различных примитивов. Рассмотрю файл main.cpp и прокомментирую те его части, которые относятся к физической симуляции.

Листинг

набор глобальных переменных

std::vector<opalSamples::Entity*> gEntities;

opal::Simulator* gSimulator = NULL;

Переменная gSimulator типа opal::Simulator указывает на экземпляр физического движка OPAL. Тип opal::Simulator — собственно, и есть сам физический движок. Он инкапсулирует внутри систему расчета столкновений и подсистему расчета физики. Как правило, в приложении достаточно одного экземпляра физического движка. Подобного рода архитектура, при которой существует некий объект, содержащий информацию обо всех физических объектах игрового мира, и производит обсчет физики и используется практически во всех высокоуровневых физических движках.

Переменная gEntities содержит список сущностей типа opalSamples::Entity, которые имеют физическое представление. Сам класс и его наследники мало интересны, так как они в данной программе служат для отрисовки симулируемых объектов. В самом классе opalSamples::Entity интересует нас одно поле — opal::Solid* mSolid. Тип opal::Solid представляет твердое тело в физическом движке OPAL. Твердое тело обладает позицией, скоростью, ускорением и является базовой единицей симуляции — такого рода сущность есть в любом физическом движке. В данной программе для рисования сущности необходимо знать позицию твердого тела — эта информация получается путем вызова метода getTransform у mSolid.

Листинг

содержимое функции main

gSimulator = opal::createSimulator();

gSimulator->setGravity(opal::Vec3r(0, (opal::real)-9.81, 0));

В первой строчке создаем экземпляр симулятора при помощи функции opal::createSimulator(). Во второй строчке устанавливаем силу гравитации для этого симулятора при помощи метода setGravity и передачи в качестве параметра вектора силы тяжести. Заметь, что можно задать гравитацию, отличную от земной, или установить ее равной нулю. С точки зрения физической симуляции, гравитация — это всего лишь одна из сил, действующих на тело, подобного рода метод применяют из соображений удобства и эффективности, так как, как правило, в симулируемом мире гравитация присутствует.